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Tiny slice of physics analytical method training teaching material 物理实验人员必备
The physics experiments the personnel essential 编辑： 方转强
■中山宝悦嘉电子有限公司品保部 中山宝悦嘉电子有限公司品保部 方转强
印制板显微剖切检测技术研究
Microsectioning Study on the Technology of the Microsectioning of the Printed Circuit Board ■ 摘 要：本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 ■ 范 围：宝悦嘉公司 ■ 主 题：板材不良、孔无铜 板材不良、 图一、200 倍
印制板所用的板材质量的好坏，直接会严 印制板所用的板材质量的好坏， 重影响产品质量。 重影响产品质量。 图 1.2.3.4 就是因板材因素而导致印制板孔 无铜报废的事实。 无铜报废的事实。
图二、100 倍 图二、 分析： 分析：
一、 图 1.2 在显微镜放大 100 倍可观 查到板料树脂十分疏松，并且有空洞出现。 查到板料树脂十分疏松， 并且有空洞出现。 二、 在钻孔时钻刀的高速旋转下必然 会扯动松动的树脂而造成孔壁粗糙，测量图 会扯动松动的树脂而造成孔壁粗糙， 1.2 粗糙度为 66—99UM。粗糙度严重超标， 66— 99UM。 糙度严重超标， 一般粗糙度要求为双面板≤30UM.多层板为 一般粗糙度要求为双面板≤30UM.多层板为 ≤25UM。 25UM。 三、 孔壁太粗糙会导致后制程镀层质量 问题的产生而造成孔无铜报废。 问题的产生而造成孔无铜报废。 图三、四、100 倍 图三、
针对此问题应加强来料控制， 针对此问题应加强来料控制，特别 是物理实验动作。 是物理实验动作。有问题及时反馈供应 商商讨处理。 第4页
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印制板显微剖切检测技术研究
Study on the Technology of the Microsectioning of the Printed Circuit Board ■ 摘 要：本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 ■ 范 围：宝悦嘉公司 ■ 主 题：电锡不良
常见电锡不良问题描述： ■ 常见电锡不良问题描述：
低电位大面积镀不上锡， 1. 低电位大面积镀不上锡，板面有轻微暗 红色。 红色。 一面镀层完整，一面镀层不良。 2. 一面镀层完整，一面镀层不良。 低电位孔边有明显亮边现象。 3. 低电位孔边有明显亮边现象。 高电位镀层粗糙，有烧板现象。 4. 高电位镀层粗糙，有烧板现象。 板面有片状电不上锡。 5. 板面有片状电不上锡。 板面镀层有颗粒杂质。 6. 板面镀层有颗粒杂质。 ■电锡不良可能导致的品质问题： 电锡不良可能导致的品质问题： 1.
线路沙孔、 崩线、线路狗牙、开路、 1. 线路沙孔、崩线 、线路狗牙 、 开路 、 线路沙孔 幼线。 幼线。 2.孔铜薄严重则成孔无铜（如图所示） 。 2.孔铜薄严重则成孔无铜（如图所示） 孔铜薄严重则成孔无铜 3.退锡不净（ 3. 退锡不净（返退锡次数多会影响镀层 退锡不净 厚度） 。 厚度） 第2页
■ 电锡不良的原因： 槽液药水成份失调、电流密度太小、电镀时间太短。 1. 槽液药水成份失调、电流密度太小、电镀时间太短。 2. 阳极过少且分布不均。 阳极过少且分布不均。 3. 锡光剂失调少量或过量。 锡光剂失调少量或过量。 阳极太长、电流密度过大、图形局部导线密度过稀、光剂失调。 4. 阳极太长、电流密度过大、图形局部导线密度过稀、光剂失调。 5. 镀前局部有残膜或有机物。 镀前局部有残膜或有机物。 6. 电流密度过大、镀液过滤不足。 电流密度过大、镀液过滤不足。 ■ 电锡不良改善方案： 电锡不良改善方案：
药水成份定期化验分析及时添补加、增加电流密度、延长电镀时间。 1. 药水成份定期化验分析及时添补加、增加电流密度、延长电镀时间。 2. 不定时检查阳极的消耗量合理的补加阳极。 不定时检查阳极的消耗量合理的补加阳极。 3. 赫氏槽分析调整光剂含量。 赫氏槽分析调整光剂含量。 合理的调整阳极的分布、适量减小电流密度、合理设计板子的布线或拼板、 4. 合理的调整阳极的分布、适量减小电流密度、合理设计板子的布线或拼板、调整光 剂。
5. 加强镀前处理。 加强镀前处理。 减小电流密度、定期对过滤系统进行保养或弱电解处理。 6. 减小电流密度、定期对过滤系统进行保养或弱电解处理。 ★ ★★ 控制关键： ★ 控制关键：
定期进行小电流弱电解处理时间 小时以上， 2 小时以上，每 PNL 浪板 30A 电流 左右。 左右。 第3页
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印制板显微剖切检测技术研究
Study on the Technology of the Microsectioning of the Printed Circuit Board ■ 摘 要：本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 ■ 范 围：宝悦嘉公司 ■ 主 题：电镀不良 印制电路板的成功制造，须经多道工序之考验。 印制电路板的成功制造，须经多道工序之考验。 一般可分为干制造过程和湿制造过程。对于印制板制 一般可分为干制造过程和湿制造过程。 造来说层间通孔互连和湿流程电镀能力密不可分。在 造来说层间通孔互连和湿流程电镀能力密不可分。 程电镀能力密不可分 电镀生产过程中，若出现溶液参数失控、设备问题、 电镀生产过程中，若出现溶液参数失控、设备问题、 电力故障，对正处于电镀各槽的待处理印制板来说是 电力故障， 个考验。如果采取措施不当会严重影响生产板的质量 个考验。 严重则造成板子的报废。现针对湿流程造成孔无铜的 严重则造成板子的报废。 因素进行分析： 因素进行分析： Ⅰ、图形电镀： 图形电镀： 图一、100 倍 图一、
图二、100 倍 图二、 一、图 1.2.3 镍金板所示分析孔无铜的主要因素 镍金板所示分析孔无铜的主要因素 为电镍不良造成。 为电镍不良造成。 二、右图 3.是图一放大 400 倍所显示孔内镍层 3.是图一放大 的延伸性很差，孔中有铜无镍是电镍过程中药水贯 的延伸性很差， 穿能力差所致。在蚀刻过程中蚀掉孔内铜。 穿能力差所致。在蚀刻过程中蚀掉孔内铜。 图三、400 倍 图三、
针对以上问题在电镀是应检查打气系统适当加大打气或加大摇摆幅度 以提高药水贯穿孔能力。 以提高药水贯穿孔能力。 第1页
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印制板显微剖切检测技术研究
Study on the Technology of the Microsectioning of the Printed Circuit Board ■ 摘 要：本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 本文对印制电路板显微剖切技术及其应用进行了实践性的论述。 ■ 范 围：宝悦嘉公司 ■ 主 题：PTH、板电不良孔无铜 PTH、
■ 造成孔无铜的因素： 造成孔无铜的因素： 除胶渣不足或过度（ 1.除胶渣不足或过度（造成树脂变化引起水洗不 。图 良） 图 1 所示 。 2.钻孔中的粉尘孔化后脱落。 2.钻孔中的粉尘孔化后脱落。 钻孔中的粉尘孔化后脱落 3.钻孔后孔壁裂缝或内层间分裂。 3.钻孔后孔壁裂缝或内层间分裂。 钻孔后孔壁裂缝或内层间分裂 4.除胶渣后中和处理不冲充分、 4.除胶渣后中和处理不冲充分、造成孔内残留碱 除胶渣后中和处理不冲充分 式锡酸盐化合物。 图二所示） （图二所示 式锡酸盐化合物。 图二所示） （
图一 5.清洁除油液浓度等比率失调. 的吸附。 5.清洁除油液浓度等比率失调.影响 Pd 的吸附。 清洁除油液浓度等比率失调 6.活化液的浓度偏底. 的吸附。 6.活化液的浓度偏底.影响 Pd 的吸附。 7.加速处理过度， 也被除掉。 7.加速处理过度，在除 Sn 的同时 Pd 也被除掉。 加速处理过度 8.化学铜缸药水活性差。 8.化学铜缸药水活性差。 化学铜缸药水活性差 9.化学反应中的气体无法溢出， 9.化学反应中的气体无法溢出， 化学反应中的气体无法溢出 使金属 Pd 无法形 成反应。 成反应。 10.孔内有气泡存在。 10.孔内有气泡存在。 孔内有气泡存在 11.各段水洗不充分，使各槽药水相互污染。 11.各段水洗不充分，使各槽药水相互污染。 各段水洗不充分 ■ 纠正方案： 纠正方案：
钻孔质量的控制、粗糙度控制、 1． 钻孔质量的控制、粗糙度控制、加强磨板机的 高压水洗。 高压水洗。 检查钻头质量、转落速以及层压板材层压条件。 2． 检查钻头质量、转落速以及层压板材层压条件。 检查除胶渣工艺，降低除胶渣强度。 3． 检查除胶渣工艺，降低除胶渣强度。 检查中和处理工艺。 4． 检查中和处理工艺。 检查清洗段调整处理工艺（温度、浓度、时间）及副产物是否过量。 5． 检查清洗段调整处理工艺（温度、浓度、时间）及副产物是否过量。 第5页
6. 检查活化处理工艺，并补充活化剂。 检查活化处理工艺，并补充活化剂。 检查工艺处理条件（温度、浓度、时间） 7. 检查工艺处理条件（温度、浓度、时间） 降低加速剂浓度及浸板时间。 降低加速剂浓度及浸板时间。 8. 检查 NaOH. HCHO .CU2+浓度温度。 .CU2+浓度温度。 浓度温度 加强摇摆、震动，空气搅拌等。 9. 加强摇摆、震动，空气搅拌等。 10.加强摇摆、震动。 10.加强摇摆、震动。 加强摇摆 11.检查水洗能力、水量、时间。 11.检查水洗能力、水量、时间。 检查水洗能力
■ PTH 线常见异常分析： 线常见异常分析： ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 3.手指印除油不掉： 3.手指印除油不掉： 手指印除油不掉 原因：除油温度底、药水配错。 原因：除油温度底、药水配错。 80— 25— 二、微蚀（NPS 80—120G/L H2SO4 5% 温度 25—35℃） 微蚀（ 1.板子铜表面呈微白色：原因为磨板、除油不足或污染，药水浓度低。 1.板子铜表面呈微白色：原因为磨板、除油不足或污染，药水浓度低。 板子铜表面呈微白色 2.板子铜表面呈黑色：除油后水洗不净受除油污染。 铜表面呈粉红色则为微蚀正常效果） 2.板子铜表面
呈黑色：除油后水洗不净受除油污染。 铜表面呈粉红色则为微蚀正常效果） （铜表面呈粉红色则为微蚀正常效果 （ 板子铜表面呈黑色 不能打气） 三、活化（槽液颜色为黑色、温度不可超过 38℃、不能打气） 活化（槽液颜色为黑色、 1.槽液出现沉淀、澄清： 1.槽液出现沉淀、澄清： 槽液出现沉淀 原因： 1）补加了水钯的浓度立即发生变化、含量底（正常补加液位应用预浸液） 原因： （1 补加了水钯的浓度立即发生变化、含量底（正常补加液位应用预浸液） （ （2）Sn2+浓度低、Cl-含量低、温度太高。 Sn2+浓度低、Cl-含量低、温度太高。 浓度低 （3）空气的导入良太多导致钯氧化。 空气的导入良太多导致钯氧化。 （4）被 Fe+污染。 Fe+污染。 污染 2.药水表面出现一层银白色的膜状物： 2.药水表面出现一层银白色的膜状物： 药水表面出现一层银白色的膜状物 原因：Pd 被氧化产生的氧化物。 原因： 被氧化产生的氧化物。 四、速化（处理时间 1—2 分钟 速化（ 1.孔无铜： 1.孔无铜： 孔无铜 原因： 1）加速处理时间过长，在除去 Sn 的同时 Pd 也被除去。 原因： （1 加速处理时间过长， （ 也被除去。 第6页 室温） 室温） 60—65℃ 一、除油（温度 60—65℃） 除油（ 1.出现泡沫多： 1.出现泡沫多： 出现泡沫多 造成的品质异常：会导致除油效果差，污染下 造成的品质异常：会导致除油效果差， 下一槽液。原因：配错槽液所致。 下一槽液。原因：配错槽液所致。 2.有颗粒物质组成： 2.有颗粒物质组成： 有颗粒物质组成 原因：过滤器坏或磨板机的高压水洗不足、外 原因：过滤器坏或磨板机的高压水洗不足、 界带来粉尘。 界带来粉尘。
（2）温度高 Pd 容易脱落。 容易脱落。 五、化学铜缸 药液受污染： 药液受污染： 原因： 原因： 前各水洗不足。 1.PTH 前各水洗不足。 2.Pd 水带入铜缸。 水带入铜缸。 3.有板子掉缸。 3.有板子掉缸。 有板子掉缸 4.长期无炸缸。 4.长期无炸缸。 长期无炸缸 5.过滤不足。 5.过滤不足。 过滤不足 ※ 洗缸：用 10%H2SO4 浸泡 4 小时.再用10%NAOH 中和，最后用请水清洗干净。 洗缸： 小时. 中和，最后用请水清洗干净。 六、孔壁沉不上铜 原因： 原因： 除油效果差。2.除胶渣不足 3.除胶渣过度 除胶渣不足。 除胶渣过度。 1. 除油效果差。2.除胶渣不足。3.除胶渣过度。 七、热冲击后孔铜与孔壁分离 原因： 原因： 除胶渣不良。2.基板吸水性能差 基板吸水性能差。 1. 除胶渣不良。2.基板吸水性能差。 八、板面有条状水纹 原因：1.挂具设计不和理。2.沉铜缸搅拌过度。3.加速后水洗不充分。 原因：1.挂具设计不和理。2.沉铜缸搅拌过度。3.加速后水洗不充分。 挂具设计不和理 沉铜缸搅拌过度 加速后水洗不充分
■ 化学铜液的温度 温度过高会导致化学铜液快速分解，使溶液成份发生变化影响化学镀铜的质量。 温度过高会导致化学铜液快速分解，使溶液成份发生变化影响化学镀铜的质量。一般控制 在 25—35℃左右。 温度高还会产生大量铜粉，造成板面及孔内铜粒） 25— 左右。 温度高还会产生大量铜粉，造成板面及孔内铜粒） （温度高还会产生大量铜粉 （
■沉积速率滴定分析 （1）取一片沉铜生产板防入 1000ml 烧杯中，加蒸溜水 20ml 烧杯中， 30％ 30％ （2）加 3ml 30％H2SO4 ,1.5ml 30％H2O2 待铜完全溶解后用 1：1 的氨水中和至 深蓝色加 HCHO 10ml 加 PAN 指示剂 3 滴。 滴定至绿色。 （3）用 0.05ml EDTA 滴定至绿色。 （4）厚度（UM）＝（M。V）EDTA×35.5/S 厚度（UM）＝（M ）＝（ EDTA× 备注： 备注：S＝长×宽 cm 第7页 1
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